Diseño, montaje y puesta en marcha de un sistema de reacción de lecho fijo y flujo continuo para la producción de biodiésel
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Abstract
El sistema de reacción diseñado para la producción de biodiésel a partir de aceite de palma RBD cuenta con tres zonas principales: zona de alimentación y acondicionamiento, zona de reacción y, zona de separación y almacenamiento, cada una de las cuales fue diseñada a partir de los requerimientos del sistema de reacción. Se realizó el montaje de acuerdo con los diagramas de proceso de cada zona, con sus correspondientes equipos principales y auxiliares. La zona de reacción cuenta con un reactor de lecho fijo empacado con cenizas volantes peletizadas como catalizador, presenta un diámetro interno de 2,19 cm, una altura de 40 cm y una chaqueta de agua para asegurar la temperatura de reacción. El sistema que opera en flujo continuo, fue evaluado con una mezcla de metanol: aceite RBD en relación molar 6:1; una temperatura de 60°C, un rango de flujo de 0,25 a 0,33 mL/min, tiempos de residencia entre 94 a 135 minutos y una profundidad de lecho de 10,14 y 20 cm. La concentración de FAMEs fue determinada mediante cromatografía de gases; de acuerdo a los ensayos realizados, se encontró que el mayor porcentaje en masa de FAMEs fue de 20,98 %, el cual corresponde a un tiempo de residencia de 135 min y una profundidad de lecho de 20 cm. El sistema de reacción garantiza la variación de la temperatura de reacción, la velocidad de flujo de alimentación entre 0,18 a 1,05 mL/min y una profundidad máxima de lecho de 30 cm, permitiendo monitorear y controlar dichas variables.
Summary in foreign language
The reaction system designed for the production of biodiesel from RBD palm oil has three main zones: feed and reconditioning zone, reaction zone and, separation and storage zone, each one was designed based on the reaction system requirements. The assembly was performed according to process diagrams for each zone, with their corresponding auxiliary and principal equipment. The reaction zone had a packed bed reactor with fly ash pellets as catalyst, it presents an interior diameter of 2,19 cm, the height is 40 cm and has a water jacket to maintain the reaction temperature. The system that operates in continuous flow was evaluated with a mixture of methanol: RBD oil molar ratio 6:1, to 60 ºC temperature, residence times between 94 to 135 minutes with a flow range of 0,25 to 0,33 mL/min and bed depth of 10, 14 and 20 cm. The concentration of FAMEs was determined by gas chromatography; according to performed experiments, 20,98 % was found as the greatest mass percentage of FAMEs, which corresponds to a residence time of 135 min and a bed depth of 20 cm. The reaction system secures the variation of reaction temperature, the feed flow rate between 0,18 to 1,05 mL/min and maximum bed depth of 30 cm, which allows the monitoring and control of these variables.
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